おそらく、ブラックホールを考えるときに頭に浮かぶ最後のイメージは、若いときに育成し、甘やかし、保護する必要があるということです。しかし、新しい研究により、宇宙で最初の大きなブラックホールが形成され、巨大な星のような繭の奥深くに成長し、強力なX線を吸い込み、周囲のガスが吹き飛ばされるのを防いだことが明らかになりました。
「最近まで、多くの人々の考えは、超大質量ブラックホールは宇宙の多数の小さなブラックホールの統合から始まった」とコロラド大学ボールダー校のミッチェルベーゲルマンは述べた。 「ブラックホール開発のこの新しいモデルは、彼らの形成への可能な代替ルートを示しています。」
通常のブラックホールは、彼らの燃料を使い果たして死んだ私たちの太陽よりわずかに大きい星の残骸と考えられています。
しかし、最初の大きなブラックホールは、おそらくビッグバンから最初の数億年以内におそらく宇宙の初期に形成された非常に大きな星から形成された可能性があります。これらの大きな星がブラックホールになる独特のプロセスには、ガスでできた保護繭の形成が含まれます。
「ここで新しいのは、これらの巨大な超大質量星を形成する新しいメカニズムを発見したと私たちは考えていることです。これにより、大きなブラックホールが比較的速く形成された可能性を理解する新しい方法が得られます」
これらの初期の超大質量星は、太陽の質量の数千万倍もの巨大なサイズに成長し、コアは数百万年で崩壊して短命でした。
超質量星を形成するための主な要件は、年間約1太陽質量の物質の蓄積であるとBegelmanは述べた。超大質量星によって大量の物質が消費されるため、その後にそれらの中心に形成されたシードブラックホールは、通常のブラックホールよりもはるかに大きく始まった可能性があります。
水素を燃焼する超大質量星は、中心でのブラックホールの迅速な成長を促進するために、それら自身の回転または磁場や乱流のような他のエネルギーの形態によって安定化されなければならなかっただろうとBegelmanは言いました。
シードブラックホールが形成された後、プロセスは第2段階に入りました。この段階では、Begelmanが「準星」段階と呼んでいます。このフェーズでは、ブラックホールは、周囲のガスの膨張したエンベロープから物質を飲み込むことによって急速に成長し、最終的には地球の太陽系と同じ大きさまで膨張し、同時に冷却されたと彼は述べた。
準星が特定のポイントを超えて冷却されると、放射線が非常に高い速度で逃げ始め、ガスエンベロープが分散し、地球の太陽の質量の最大10,000倍以上のブラックホールが残りました。通常のブラックホールに比べてこのような大きな頭のスタートを切ると、周囲の銀河からガスを奪ったり、非常に激しい銀河の衝突で他のブラックホールと合流したりして、太陽の質量の数百万または数十億倍の超巨大ブラックホールに成長する可能性があります。
初期の超大質量星から形成された大きなブラックホールは、銀河の形成を含む宇宙の進化に大きな影響を与えた可能性があるとクエーサーを生成していると、Begelman氏は述べました。私たちの太陽より。
Begelmanの論文は、Royal Astronomical SocietyのMonthly Noticesに掲載されます。
出典：EurekAlert
